游戏引擎简介

1.什么是游戏引擎

游戏引擎并不是伴随着游戏一起出现的，早期的游戏开发过程可看作服装设计界的“定制服”模式，一个游戏一套代码。随着游戏数量的增加，开发者将游戏中可以重用的代码封装起来，就形成了早期的引擎。

简而言之，游戏引擎是将各种图形图像处理算法整合起来，提供便捷的SDK（软件开发工具包）接口，以方便别人在此基础上开发游戏的模块。可以把游戏引擎比作赛车的引擎。引擎是赛车的心脏，决定着赛车的性能和稳定性，赛车的速度、操纵感这些直接与车手相关的指标都是建立在引擎的基础上的。游戏引擎也是如此，玩家在游戏过程中所体验到的内容都是由游戏引擎直接控制的，它把游戏中的所有元素捆绑在一起，在后台指挥它们井然有序地运行。简单地说，游戏引擎就是“用于控制所有游戏功能的主程序”，从计算碰撞、物理系统和物体的相对位置，到接受玩家的输入，以及按照正确的音量输出声音等，都可在游戏引擎中进行设置。

电子游戏的发展过程体现在游戏引擎的功能扩展中，如今，随着电子游戏的不断演进，游戏引擎已经发展为一套由多个子系统共同构成的复杂系统。从建模、动画到光影、粒子特效，从物理系统、碰撞检测到文件管理、网络特性，以及专业的编辑工具和插件，游戏引擎几乎涵盖了开发过程中的所有重要环节。一个完整的游戏引擎包含以下系统：渲染引擎（“渲染器”，含2D图像引擎和3D图像引擎）、物体引擎、碰撞检测系统、音效、脚本引擎、电脑动画、人工智能、网络引擎以及场景管理。

前面已学习过Direct X和OpenGL的相关背景知识，然而Direct X、OpenGL和游戏引擎到底是什么关系？游戏引擎是如何把游戏与显卡连接在一起的？游戏中的各种特效是如何调用显卡来实现的？编程语言在游戏引擎中又扮演着怎样的角色呢？简单来说，显卡是游戏的物理基础，所有游戏效果都需要一款性能足够的显卡才能实现，在显卡之上是各种图形API，目前主流的是Direct X和OpenGL，我们所说的DX 10、DX 9就是这种规范，而游戏引擎则是建立在这种API基础之上，控制着游戏中的各个组件以实现不同的效果的。在游戏引擎之上，则是游戏引擎开发商提供给游戏开发商的SDK开发套件，这样游戏厂商的程序员和美工就可以利用现成的SDK为游戏加入模型、动画以及各种画面效果，最终就可以得到完整的游戏。整个关系可用图7-6所示的关系图来表示。

图7-6 游戏引擎与GPU关系图

游戏引擎如同游戏的骨骼，标志着游戏开发模块化的时代来临。优秀的游戏引擎如同建筑物的地基和框架，只需做出不同的外观设计就可获得完全不同的结果。游戏的内涵十分丰富，即使采用同一款游戏引擎且不进行二次开发，只要赋予游戏完全不同的世界观、故事情节、任务系统、人物设置和怪物系统，就可以制作出完全不同的两款游戏。开源游戏引擎的出现，使游戏开发者可将工作的重心放在游戏逻辑设计、游戏画面效果提升等更容易被玩家感受到的环节中。

2.引擎结构功能

通常游戏引擎应包含以下几种功能系统：光影效果、动画、物理系统、渲染、音效处理、输入/输出功能、人工智能、用户图形界面管理、游戏脚本、内存管理、摄像机、编辑器以及系统接口。以下就对引擎的这些功能系统做简单的介绍。

（1）光影效果

光影效果，即场景中的光源对处于其中的人和物的影响方式。游戏的光影效果完全是由引擎控制的，折射、反射等基本的光学原理以及动态光源、彩色光源等高级效果都通过引擎的不同编程技术实现。光影效果的真实与否，直接决定了游戏画面效果的拟真度水平，它是主流游戏引擎研发重点之一。例如，日本厂商Silicon Studio打造的次时代引擎“Mizuchi”搭配使用了Silicon最新的光学中间件“Yebis 3”，其光影效果令人震撼，如图7-7所示。

图7-7 Mizuchi打造视频截图

（2）动画

目前，游戏所采用的动画系统可以分为两种：一种是骨骼动画系统，一种是模型动画系统。前者用内置的骨骼带动物体产生运动，比较常见；后者则是在模型的基础上直接进行变形。引擎把这两种动画系统预先植入游戏，方便动画师为角色设计丰富的动作造型。

（3）物理系统

物理系统可以使物体的运动遵循固定的规律。例如，当角色跳起的时候，系统内定的重力值将决定它能跳多高，以及它下落的速度有多快。子弹的飞行轨迹、车辆的颠簸方式也都是由物理系统决定的。碰撞检测是物理系统的核心部分，它可以检测游戏中各物体的物理边缘。当两个3D物体撞在一起的时候，这种技术可以防止它们相互穿过，这就确保了当人撞在墙上的时候，不会穿墙而过，也不会把墙撞倒，因为碰撞探测会根据人和墙之间的特性确定两者的位置和相互的作用关系。目前，市面上著名的物理引擎有Havok、Bullet、Phys X等，其中Havok以其开放性和不依赖特定硬件的特点深受大型游戏喜爱，其著名的应用案例有《星际争霸2》、《暗黑破坏神3》等。

（4）渲染

渲染是引擎最重要的功能之一。当3D模型制作完毕之后，美工会按照不同的面把材质贴图赋予模型，这相当于为骨骼蒙上皮肤，最后再通过渲染引擎把模型、动画、光影、特效等所有效果实时计算出来，并展示在屏幕上。渲染引擎在引擎的所有部件当中是最复杂的，它的强大与否直接决定着最终的输出质量。图形渲染模块支持固定渲染方式和图形处理器的可编程渲染方式，这不仅使得引擎的渲染效率大大提高，而且能实现实时阴影、动态纹理贴图和颜色渐变效果等。一般用OpenGL、Direct3D或者软件成像来将图像显示在屏幕上。渲染实现了游戏场景可视化，即让玩家可以看见场景，从而能够根据屏幕上所看到的东西做出适当的决断。在游戏运行过程中，CPU的处理时间超过50%都花费在渲染功能上，可以说，如果没有一个好的渲染功能，普通游戏永远不会成为一个一流的游戏。

（5）音效处理

引擎的音效处理包括对背景音乐和各种事件声音的管理和播放，一些高性能的游戏引擎还能实现3D音效和环境环绕音等复杂的功能。引擎的音效模块是在Direct Music、Direct Sound和Direct Show的基础上实现的。

（6）输入/输出功能

引擎还有一个重要的职责就是负责玩家与电脑之间的沟通，处理来自键盘、鼠标、摇杆和其他外设的信号。如果游戏支持联网特性，网络代码也会被集成在引擎中，用于管理客户端与服务器之间的通信。引擎的输入/输出模块首先包括鼠标和键盘的消息处理，它们都是在Direct Input的基础上实现的。除此以外，对于含有联网功能的游戏引擎，还需要设计支持TCP和UDP的网络通信模块。另外，为了提高信息传送的保密性，引擎通常还需要增加一个加、解密功能。

（7）人工智能

引擎中的人工智能模块为游戏中的非玩家控制角色的行为和决策提供智能支持，游戏中的人工智能在现代游戏引擎中越来越重要，它直接影响到游戏的可玩性和游戏设计的复杂性。

（8）图形用户界面（GUI）管理

引擎还负责GUI的管理，提供用户可视化操作界面，包括对话框、按钮、编辑框、列表框和树控件等。为了提高游戏开发的效率，特别是GUI的开发效率，可用XML来描述游戏中的GUI。

（9）游戏脚本功能

脚本功能是在程序外定义程序的文本文档。脚本可帮助编写游戏逻辑、定义显示界面、人工智能和剧情等。此外，脚本也可以用来描述GUI。常用的脚本语言有Lua和Python。

（10）内存管理

内存管理通过重载运算符的方法对new和delete进行重载，自定义一个内存管理类，用以监视内存泄露、统一分配内存和内存释放，从而帮助游戏合理地使用有限的内存空间。

（11）摄像机

引擎中的摄像机技术可用于控制动态的摄像机移动轨迹，如平移、旋转等，也可通过改变距离来改变成像的大小，还可用于剔除摄像机之外的物体以及提供用户可视化的动态效果。

（12）编辑器

引擎需要通过各种各样的编辑器来完成游戏的开发。例如，通过地图编辑器完成地形处理，通过魔法编辑器实现各种技能和魔法，通过粒子编辑器实现场景中的火焰等特效。使用编辑器可以大大提高游戏的开发速度，因此，灵活高效的编辑器也是鉴定游戏引擎水平的重要指标。

（13）系统接口

系统接口是游戏引擎各个模块与游戏客户端之间的交互桥梁。系统接口有效地解决了游戏客户端与游戏引擎频繁交互的问题，提高了游戏开发的速度，也为游戏引擎提供了隐藏性和可扩充性。

3.游戏需求分析

每一款游戏都有自己的引擎，而游戏引擎在同类游戏中具有一定的通用性，在其他类游戏中无法适用。例如，为格斗游戏设计的游戏引擎可能在《街头霸王》、《侍魂》中效果良好，但显然在大型多人在线游戏、第一人称射击游戏或养成类游戏中“水土不服”。

然而，各种引擎也存在着很大的重叠部分。例如，无论什么类型的三维游戏，都需要某种形式的低阶用户输入（如手柄/鼠标/键盘输入）、三维网格渲染、强大的音频系统等。虽然虚幻引擎是为第一人称射击游戏设计的，但它同样可用于制作其他类型的游戏，例如，久游公司的次世代武侠题材网络游戏《流星蝴蝶剑ONLINE》、英佩游戏工作室的畅销第三人称射击游戏《战争机器》、韩国Acro Games公司的未来派赛车游戏《Speed Star》等。

以下介绍几种常见游戏类型，并讨论每种类型的技术需求。

（1）第一人称射击

第一人称射击游戏中的典型代表有《反恐精英（Counter-Strike，CS）》、《雷神之锤（Quake）》、《虚幻竞技场》、《使命召唤》等。如图7-8所示，这一类游戏要让玩家面对一个精细而超现实的世界，并且能感到身临其境，因此开发技术难度极高，游戏业界的巨大技术创新往往出于此。

图7-8 《使命召唤6：现代战争2》截图

第一人称射击游戏的超高视觉效果和迅速精准的反应机制对其开发引擎提出了很高的技术要求，例如：

①高效渲染的大型三维虚拟世界；

②快速精准的视角跟随和瞄准机制；

③品种繁多而效果真实的武器设置；

④宽容的玩家角色运动及碰撞模型（保证角色运动时视线不会过度颠簸）；

⑤真实的爆炸场景及角色动画（如人物被击飞后的落地效果等）；

⑥小规模多人在线游戏的能力。

以上技术指标的实现要求角色动画、音效音乐、刚体物理、内置电影及其他配套技术都必须是业内最前沿的，因此其引擎的开发也必须紧跟图形图像处理等技术的发展脚步。

（2）竞速游戏

竞速游戏指所有以在赛道上驾驶车辆或其他载具为主要任务的游戏。这一类游戏故事中，角色的移动速度比一般FPS游戏快许多，由于游戏的趣味在于竞速上，所以竞速游戏通常把图形的细节集中在载具、赛道及近景上。另外，如摩托车赛车游戏等还需要投放足够的渲染及动画资源到驾驶者上。竞速游戏的代表作有《极品飞车》（图7-9）、《马里奥赛车》、《洛杉矶赛车》等。

图7-9 《极品飞车18：宿敌》截图

如图7-9所示，典型竞速游戏有以下特点：

①遥远背景的渲染：以最小代价获取看似真实的场景，经常使用二维纸板形式的树木和山脉。

②赛道通常切开成较为简单的二维区域，即“分区”。这一设计可用来实现渲染优化、可见性判断以及帮助非玩家操控车辆实现人工智能和路径搜寻。该设定也常用于对抗性游戏，实现敌方NPC巡视等功能。

③第一人称视角摄像机有时会置于驾驶舱里，第三人称视角摄像机通常追随在车辆背后。

④如果赛道经过天桥或其他狭窄空间，需注意防止摄像机和背景几何体碰撞。

⑤赛车行驶过程中存在各种特效，如车尾烟雾、夜间模式时的灯光、车辆碰撞特效。

（3）大型多人在线游戏

大型多人在线游戏（massively multiplayer online game，MMOG）能同时支持大量玩家（数千至数十万）在非常广阔的虚拟世界里进行游戏。玩家离开游戏后，这个虚拟世界在网络游戏营运商提供的主机式服务器里继续存在。MMOG按类型可分为MMO角色扮演游戏、MMO实时策略游戏以及MMO第一人称射击游戏。其中，MMO角色扮演游戏在中国拥有广泛的玩家群体，除了目前流行的《魔兽世界》、《龙之谷》、《剑侠情缘网络版3》、《天下三》、《剑灵》等外，还有被公认为第三代网游的《上古世纪》。

MMOG的核心是一组功能非常强大的服务器，这些服务器负责维护游戏世界、管理用户登入/登出、提供用户间文字对话或IP电话等服务。由于MMOG的游戏场景规模和玩家数量都很大，MMOG里的图形逼真程度通常稍低于其他游戏。然而，如图7-10和图7-11所示，随着玩家要求的提高，游戏开发商不仅要努力使游戏场景唯美写实，还要通过人物捏脸等系统进一步提升玩家自由度和归属感，这些都对网络游戏的引擎开发与服务器性能提出了新的要求。

图7-10《剑灵》场景截图

图7-11《天下三》捏脸系统

网络游戏引擎是网游程序的核心部分，主要由基础引擎、客户端引擎、服务器引擎、数据库引擎、工具等部分组成。在开发层面，游戏引擎有助于简化游戏开发，为游戏开发提供框架；在运行层面，游戏引擎控制着游戏的运行，保证游戏的各项功能同步稳定。游戏引擎的质量在很大程度上决定了游戏产品的质量和游戏开发商的行业地位。然而，这并不是说采用经典游戏的引擎所做出来的游戏就能复制前者的成功，引擎是同一游戏开发商在不同游戏之间的通用基础技术，其通用具有相对性，不能简单粗暴地生搬硬套。综上所述，网络游戏具有以下特点：

①引擎开发注重通用性，但需根据新游戏特点进行个性化修改。

②游戏画面和游戏流畅度注重均衡性，部分游戏过于强调画面效果而忽视了游戏流畅度，导致出现“静态一幅画，动态全马赛克”的问题。

③“万人国战”、“史诗级BOSS”等多人在线游戏模式的引入，对同屏可视人数要求较高。

各类游戏有其特殊的技术需求，因此游戏引擎往往因游戏类型的不同而存在差异，但纵观电子游戏发展史会发现，不同类型游戏的技术需求也有很大的共通之处。随着硬件性能的不断提升，为考虑优化（如为了多人共同在线而牺牲游戏画面细节）而产生的游戏类型差异将不断缩小。因此，将同一个引擎技术应用于不同类型的游戏，甚至不同硬件平台，变得越来越可行。

4.游戏引擎概览

时至今日，游戏引擎已从早期游戏开发的附属品一跃成为今日的当家主角。对于一款游戏来说，能实现什么样的功能和效果，在很大程度上取决于其使用的引擎的完善程度。一款成功的游戏引擎，首先应该具有如下优点：

（1）完整的游戏功能

作为游戏开发的核心组件，现在的游戏引擎不再是一个简单的3D图形引擎，而是涵盖了3D图形图像、音效处理、AI运算、物理碰撞检测等功能的游戏开发工具。另外，引擎的组件采用模块化设计，开发者可以按需购买。以虚幻3引擎为例，虽然全部授权金总计高达上百万美元，但游戏开发者可以分别购买相关组件，降低授权费用。

（2）强大的编辑器和第三方插件

一款优秀的游戏引擎还需要具备强大的编辑器，包括场景编辑器、模型编辑器、动画编辑器等。编辑器的功能越强大，美工人员可发挥的余地就越大，游戏效果就越独特。

另外，随着现代图形图像处理技术的发展越来越快，引擎也应具备足够强大的自我进化能力。以Unity3D引擎为例，好的游戏引擎不仅需要有可和第三方造型软件，如3DS Max、Maya等对接以实现模型无缝导入和导出的接口插件，还需有可实现角色自定义动作、特殊光效场景控制的功能插件。可以说，第三方插件的丰富程度和更新速度也代表着游戏引擎的市场占有率和活力。

（3）简洁有效的SDK接口

优秀的引擎会将复杂的图像算法封装在模块内部，而其对外提供的则是简洁有效的SDK接口，这种设计有助于游戏开发人员快速上手，就像各种编程语言一样，越高级的语言越容易使用。

（4）其他辅助支持

成功的游戏引擎不只用于制作游戏场景和人物角色，还需要提供网络、数据库和脚本等功能，这一点对于面向网络游戏的引擎来说更为重要。由于网络游戏需要同时满足大量玩家的不同需求，因此，在设计游戏场景的同时，还要考虑服务器端的承载能力，做到保证优异画质的同时降低服务器端承受的巨大压力。下面就对其中表现优秀的游戏引擎进行简要介绍：

1）BigWorld引擎

开发商：BigWorld Pty Ltd

平台：PC

BigWorld引擎是目前最优秀的MMOG引擎之一，包含了制作下一代大型多人在线游戏及虚拟现实产品所需的所有复杂技术。其引擎由服务器软件、内容创建工具、3D客户端引擎、实时管理工具和数据分析工具组成。和其他MMOG游戏引擎不同，它不是以地图为单元而将其分担到独立进程中去管理的，而是以人群数量去进行划分的。从理论上来说，BigWorld支持无限大的游戏世界，而且它完全没有对物理地图区域进行分割，所以支持无缝过图。BigWorld引擎凭借其代表作《魔兽世界》而声名大噪，又以其优质的服务和后续支持而广受中国市场用户的喜爱。BigWorld公司并不专职买卖固定的引擎代码，而是将工作的重心放在为大型多人在线游戏（MMOG）开发商提供成熟的中间件平台中，这一中间件平台也正迅速成为行业标准。

优点：动态负载均衡，服务器承受能力好；服务器有较高的容错性；功能全面，使用方便，开发速度快；支持无缝世界；嵌入的Python脚本使游戏的开发过程非常方便。

缺点：更适合制作FPS第一人称射击游戏；结构完整度高，模块间契合度大，优化难度大；仅支持Red Hat（兼容）服务器系统。

代表作：《魔兽世界》（图7-12）、《天下三》（图7-13）等。

图7-12《魔兽世界》截图

图7-13《天下三》场景截图

2）Source（起源）引擎

开发商：Valve

平台：PC、Mac、Xbox、Xbox360、PS3

Source引擎是Valve公司为旗下著名FPS游戏《半条命2》而开发的，是一款次世代的游戏引擎，具备兼容性、灵活性、完整性，因而成为游戏开发者手中最强大的工具之一。Source引擎可以提供从物理模拟、画面渲染到服务器管理、用户界面设计等所有服务，对渲染、声效、动画、抗锯齿、界面、网络、美工创意和物理模拟方面的支持都非常优秀，并结合了尖端的人物动画、先进的AI、真实的物理解析、以着色器为基础的画面渲染，以及高度可扩展的开发环境，可用以创作一些最流行的电脑和主机游戏。

Source引擎还附带“Source开发包”和“Source电影制作人”两个程序，前者带来的是新的游戏制作方案，可让开发者把时间和精力放在游戏本身的特色上；后者更是业界首个专门用来制作游戏电影的程序，大大释放了游戏电影制作者的想象力，游戏电影制作者再也不必拘束于游戏系统规定的条条框框。

优点：光影效果细致，材质贴图细致，性价比高。

缺点：不适合构筑大型无缝场景，且过于古老。

代表作：《半条命2》（图7-14）、《洛奇英雄传》（图7-15）等。

图7-14《半条命2》截图

图7-15《洛奇英雄传》截图

3）Unreal Engine（虚幻）引擎

开发商：EPIC

平台：Direct X 9/10、Xbox 360、Play Station 3等

虚幻3引擎是EPIC公司专为Direct X 9/10、Xbox 360以及Play Station 3平台准备的完整的游戏开发构架，提供大量的核心技术阵列和内容编辑工具，支持高端开发团队的基础项目建设。它整合了由Ageia公司所提供的“Novode X”物理模拟技术，让场景中的对象呈现出如同真实物体般的反应，如弯曲、抖动、晃动、碰撞、弹跳等，并以常见的连锁机关方式来展示这些真实物理反应模拟所能做到的效果。

虚幻3引擎给人留下最深印象的是其极端细腻的人物和物品模型。通常游戏的人物模型由几百至几千个多边形组成，在模型上直接进行贴图和渲染等工作，就得到了最终的画面。虚幻3引擎的进步之处就在于在游戏的制作阶段，可以支持制作人员创建一个由数百万个多边形组成的超精细模型，并对模型进行细致的渲染，从而得到一张高品质的法线贴图。这张法线贴图中记录了高精度模型的所有光照信息和通道信息。在最终运行的时候，游戏会自动将这张带有全部渲染信息的法线贴图应用到一个低多边形数量的模型上，从而在保证效果的同时，最大程度上节省显卡的计算资源。

UE4（虚幻4）引擎于2014年发布，相较于UE3，它拥有更高级的物理学碰撞效果。全场景HDR高清渲染、局部后期特效、抗锯齿开关、物理遮罩、GPU大规模粒子碰撞模拟、场景动态光源等画面技术的引入足以缔造跨时代的CG级游戏。《剑灵》的面世也使人们意识到新一代网络游戏时代的到来，目前我国各大网络游戏公司都开始尝试采用UE4引擎开发新的大型MMOG游戏。

优点：易于进行极细腻的人物材质渲染，渲染效率优秀；材质编辑器功能强劲；支持体积雾、刚体物理级布娃娃系统等；画面效果精致细腻，物理效果真实。

缺点：适合室内场景，适合FPS游戏；服务器使用的是Free BSD环境（类UNIX操作系统），暂未有项目验证其容载；有时画面感觉较“油”。

代表作：《剑灵》（图7-16）、《流星蝴蝶剑》、《战争机器3》（图7-17）等。

图7-16《剑灵》场景截图

图7-17《战争机器3》场景截图

4）Cry Engine引擎

开发商：CRYTEK

平台：PC、PS4、Xbox One等

Cry Engine功能强劲，拥有极度先进的光照、逼真的物理模拟、先进的动画系统等。该引擎图像处理能力优于Unity和UDK（Unreal Development Kit），但是与Unreal Engine基本持平。Cry Engine 2（以下简称CE2）引擎是Crytek公司开发的《孤岛惊魂》所使用的Cry Engine引擎的升级，目前，使用此引擎的游戏为Crytek所开发的《孤岛危机》。最新作Cry Engine3引擎是Crytek公司出品的一款对应最新技术Direct X 11的游戏引擎，其图像处理能力与Unreal Engine 4的基本持平。

与前作相比，Cry Engine 3引入了第三代“沙盒”组件。沙盒3作为所见即所玩的游戏编辑器，可协助游戏开发者实现以下功能：一旦在PC的沙盒上对原始艺术资源内容进行更改，Cry Engine 3就会立即自动对其进行转换、压缩和优化，并更新所有支持平台的输出结果，开发人员也能立刻看到光影、材料、模型的改变效果。另外，Cry Engine 3引擎还拥有简易而直观的游戏逻辑控制界面、完整的植物与地表生成系统、实时软粒子系统等，为游戏开发者快速创建完备的游戏世界奠定了良好的基础。Cry Engine一直将最新的图形图像处理技术与光影技术融入引擎功能设置中，通过实时动态全局光照、自然光照与动态软阴影、原始动态模糊与景深等技术的引入，为玩家打造高度拟真的视觉效果，如图7-18所示。

优点：所见即所玩的沙盒系统；物理效果支持非常全面；支持实时动态全局光照等技术，画面逼真；新作优化效果很好。

缺点：早期对显卡要求过高，如《孤岛危机》又名《显卡危机》；前作的阴影导致该引擎新作开发的游戏曲高和寡，销售量并不是非常理想。

代表作：《战争前线》（图7-19）、《孤岛危机》等。

图7-18 Cry Engine经典森林场景

图7-19《战争前线》截图

5）Unity3D

开发商：Unity Technologies

平台：PC、Mac、i Phone、Wii

相较于虚幻等次时代游戏引擎，Unity Technologies公司开发的Unity3D引擎只能算是轻量级的游戏引擎，但是它在游戏制作上的易上手、高效率，以及对众多游戏平台的支持，使得它在独立游戏制作小组中具有很高的人气。Unity3D已成为三维手机游戏的主流开发引擎之一。

Unity3D引擎可让开发人员轻松创建诸如3D视频游戏、建筑可视化、实时3D动画等拥有大量互动内容的程序。Unity3D是一款多平台的综合型游戏开发工具，是一个全面整合的专业游戏引擎，它借鉴了虚幻引擎和一些大型三维动画软件的操作理念，因此很容易入门。Unity3D的开发界面布局完善，开发人员可以快速地选择一个适合自己开发习惯的窗口排序，并且此引擎和其他软件的协作非常方便。Unity3D引擎对配置的要求相对不高，即使是低端硬件，也可流畅运行广阔茂盛的植被景观，并且它内置NVIDIA公司的Phys X物理引擎，使得最终游戏效果更上一层楼。

优点：完整优秀的编辑工具；游戏制作易上手、高效率；支持众多游戏平台；适合个人开发游戏；第三方插件数量极多，易于进行二次开发；可以利用Unity web player外挂程式发布网页游戏。

缺点：不适于多人协作，很难用SVN管理项目；相较于其他高端引擎，画面效果，特别是动态画面的光影与渲染效果仍需改善。

代表作：《神庙逃亡》（图7-20）、《暗影之枪》（图7-21）等。

图7-20《神庙逃亡2》截图

图7-21《暗影之枪》截图

6）Cocos引擎

开发商：触控科技有限公司

平台：IOS、Android、Mac、Windows、Web、Winphone

Cocos引擎的早期版本Cocos2d是一个基于MIT协议的开源框架，用于构建游戏、应用程序和其他图形界面交互应用，在创建多平台游戏时可以节省很多时间。现在，Cocos是由触控科技推出的游戏开发一站式解决方案。Cocos引擎家族所有独立产品，如Cocos2d-x引擎框架、Cocos Studio界面编辑器、Cocos Code IDE代码调试打包工具等，如今都统一在Cocos里。Cocos里面包含了从新建立项、游戏制作到打包上线的全套流程。Cocos覆盖整个手游制作的完整流程，重新定义了无缝的工作流，让游戏开发铁三角“策划—美术—程序”能够在这套Cocos工具上更好地协同工作。它最大程度提高了开发者的工作效率，开发者可以通过Cocos快速编辑资源和动作、编写和调试代码、集成商业服务的SDK、打包输出，最终导出适合于各个平台、各渠道发布的游戏安装包。

行业目前首选的游戏引擎，主要都集中在Cocos与Unity3D上。从全球市场份额数据来看，主要覆盖中端市场的Unity相对领先；Cocos则主要占据高端与低端市场，约占1/4市场。但值得注意的是，在中国Cocos则相对领先。目前，在中国的2D手机游戏开发中，Cocos引擎的市场份额超过70%。

Cocos引擎的主要优点包括：

① Cocos提供了游戏开发的全套开发工具，满足团队中不同职业对工具的需求，从而提高了开发效率，降低了时间成本。

② Cocos致力于打造一体化的游戏开发工作流，贯穿从立项、研发、打包、上线整套开发流程，让整个开发过程更加顺畅，减少了频繁沟通和返工的问题。

③ Cocos是基于MIT协议的免费开源框架，用户可以放心使用而不用担心商业授权的问题。

④ Cocos提供了非常优秀的跨平台开发方案，一次编码将适配IOS、Android、Mac、Windows、Web、Winphone甚至是家用机等全部平台，免去了后期移植的大量时间，为开发者赢得宝贵的上线黄金期。

⑤多分辨率适配也一直是困扰开发者的难题，机型的适配问题也耗费了开发者大量的时间。Cocos提供了简单易用的布局系统，开发者可轻松完成适配工作。

缺点：相比于Unity，目前对3D应用支持还不太好。

代表作：《捕鱼达人》系列（图7-22）、《我叫MT》、《秦时明月》（图7-23）等。

图7-22《捕鱼达人3》场景

图7-23《秦时明月》截图

7）App Game Kit

开发商：That Game Creators

平台：IOS、Android、Mac、PC、Bada、Black Berry

跨平台游戏开发工具App Game Kit（简称AGK）是2013年度外媒评选的开发者最中意的游戏开发平台/引擎之一。作为一款用于移动跨平台的游戏开发引擎，AGK支持开发商结合Eclipse开发环境，使用Load Image、Sprite、Play Sound等简单的程序命令制作游戏，然后将这些游戏编译到指定的平台如Black Berry、Android、IOS和Windows Phone上。

优点：使用方便，可使用Basic脚本语言；提升工作效率，可在IDE中编译，然后利用WIFI将它传至多个设备进行即时的测试；多渠道，可将作品发布到多个应用商店，获得多个收入来源；AGK的核心是一组命令，通过这组命令可以控制游戏中包括游戏界面、声音、物理效果和碰撞等的所有功能。

缺点：使用者较少，所以相关学习资料较少；BUG较多；传感器支持较差。

代表作：《哈勃空间望远镜》等。